Baseado na lei zero responda: é necessário, para saber se dois jarros de água estão a mesma temperatura, colocá-los em contato e observar se suas propriedades variam com o tempo?

Passo 1

O enunciado pergunta se, segundo a lei zero da termodinâmica, é preciso colocar em contato direto dois jarros de água para saber se eles estão à mesma temperatura. O conteúdo é a lei zero, que define o equilíbrio térmico e a igualdade de temperatura sem exigir contato direto entre os corpos.

Passo 2

A lei zero da termodinâmica diz que, dado um sistema A, um sistema B e um sistema C, se A \text{ está em equilíbrio térmico com } Cáíé e B \text{ está em equilíbrio térmico com } C,áíé então A \text{ está em equilíbrio térmico com } B.áíé

Passo 3

Em vez de colocar os dois jarros diretamente em contato, usamos um termômetro como terceiro corpo C. Primeiro, deixamos o termômetro em equilíbrio com o jarro 1 até que ele indique uma temperatura T_1 = T_{\rm t}. Em seguida, colocamos o mesmo termômetro em equilíbrio com o jarro 2 até que ele indique T_2 = T_{\rm t}. Pela lei zero segue que
T_1 = T_{\rm t} = T_2
logo os dois jarros estão à mesma temperatura sem nunca terem sido postos em contato direto.

Resposta

Não, não é necessário colocá-los em contato direto; basta usar um termômetro como corpo intermediário.

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